PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1. Đánh giá thực trạng sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An
- Phương pháp điều tra khảo sát:
+ Điều tra thu thập các số liệu thứ cấp về diện tích, độ phì đất đai, khí hậu thời tiết, năng suất, sản lƣợng từ các đơn vị chức năng: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Trung tâm khí tƣợng thuỷ văn, số liệu thống kê tỉnh, huyện, phòng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các hợp tác xã, sách báo, tạp chí.
+ Thu thập số liệu sơ cấp: sử dụng phiếu điều tra nông hộ để ghi nhận các thông tin về thực trạng sản xuất và tiêu thụ đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Nghệ An. Điều tra tại 2 huyện Nghi Lộc và Diễn Châu. Tại mỗi huyện chọn 3 xã để điều tra. Mỗi xã chọn 30 hộ để phỏng vấn. Tổng số phiếu điều tra là 180.
+ Sử dụng phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia của người dân (PRA - Participatory Rural Appraisal), nhóm cung cấp thông tin chủ lực (KPI)
– Key Person Interviews) để phỏng vấn và thu thập các thông tin liên quan.
+ Phân tích thông tin, số liệu điều tra theo phương pháp phân tích logic, phương pháp thống kê qua chương trình máy tính Excel.
Phương pháp nghiên cứu được mô tả ở sơ đồ 3.1:
Sơ đồ 3.1. Mô tả phương pháp điều tra thực trạng sản xuất đậu xanh 3.5.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh nghiên cứu
Thí nghiệm 1. Ảnh hưởng của mức độ gây hạn sinh lý (thế thẩm thấu) đến khả năng nảy mầm của hạt các giống đậu xanh
- Cơ chế nảy mầm của hạt và cơ chế gây hạn của PEG-6000:
Tham khảo tài liệu thứ cấp
Số liệu sơ cấp
Hiện trạng sản xuất, tiêu thụ
Phân tích kết quả điều tra
Chọn vùng nghiên cứu
Thảo luận PRA, KPI
Điều tra nông hộ dùng bảng hỏi Mục tiêu nội dung
tham chiếu, các kết quả, TBKT đã đƣợccông nhận
Đề xuất các nội dung nghiên cứu Điều tra hiện trạng sản xuất, kỹ thuật canh tác, điều kiện tự nhiên, xã hội và các tác động đến sản xuất đậu xanh
Các yếu tố hạn chế sản xuất đậu xanh
Hạt giống nảy mầm chuyển từ trạng thái tiềm sinh sang trạng thái sống phải trải qua quá trình hút nước (lượng nước cần hút ít nhất là 35-40% khối lượng ban đầu của hạt). Nhờ hút đủ nước, các men được hoạt hóa và xúc tiến cho quá trình phân giải các chất dự trữ chính trong hạt (lipit dưới tác động chủ yếu của men lipaza chuyển hóa thành glucose và protein dự trữ trong hạt phân giải thành các axit amin) để cung cấp cho quá trình nảy mầm. Thời gian hút nước chủ yếu của hạt trong 24 giờ đầu tiên sau khi gieo.
PEG-6000 là một tác nhân gây hạn đƣợc sử dụng nhƣ một màng bao phủ hạt chống lại sự thẩm thấu của nước từ môi trường vào hạt.
- Mô tả thí nghiệm: Nghiên cứu đƣợc tiến hành trong năm 2012 tại phòng nuôi cấy mô tế bào khoa Sinh học trường Đại học Vinh với điều kiện nhiệt độ 25oC, 16 giờ chiếu sáng và 8 giờ tối. Sử dụng PEG-6000 theo phương pháp của Michel and Kaufmann (1973) để đánh giá khả năng chịu hạn giai đoạn mọc mầm của các giống. Thế thẩm thấu gây ra bởi PEG – 6000 đƣợc tính theo công thức:
Ψs = -(1,18 x 10-2)C - (1,18 x 10-4)C2 + (2,67 x 10-4)CT + (8,39 x 10-7)C2T C là nồng độ PEG-6000 (g/kg H2O); T là nhiệt độ môi trường nảy mầm.
- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 2 nhân tố với 3 lần nhắc lại, đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, trong đó nhân tố thứ nhất là 12 giống đậu xanh, nhân tố thứ hai là 5 thế thẩm thấu đƣợc gây ra bởi PEG-6000 gồm: 0 bar (nước cất); -2 ;-3; -4; -6 bar. Số công thức thí nghiệm là 12 x 5 = 60 công thức. Mỗi lần nhắc lại của một công thức thí nghiệm (mỗi ô) tương ứng với một đĩa petri đường kính 9cm. Mỗi đĩa petri gieo 30 hạt, chọn hạt có kích thước đồng đều nhau, không bị sâu mọt. Trước khi tiến hành thí nghiệm, tất cả mẫu hạt của các giống đều đƣợc kiểm tra khả năng mọc mầm, tỷ lệ mọc mầm đạt 98-100%.
Hạt giống đƣợc rửa sạch bề mặt bằng dung dịch HgCl2 0,01% trong vòng 1 phút để loại bỏ hết nấm mốc gây thối hạt sau đó hạt được rửa lại bằng nước cất để rửa sạch dung dịch HgCl2. Dùng giấy thấm làm khô nhanh chóng bề mặt hạt để tránh nước cất thẩm thấu vào hạt. Thực hiện đánh giá khả năng chịu hạn của các giống ở giai đoạn nảy mầm bằng cách ngâm hạt trong dung dịch PEG-6000 với 5 thế thẩm thấu 0, -2, -3, -4, -6 bar trong 24 giờ, sau đó chuyển hạt sang đĩa petri có lót giấy lọc ẩm cho hạt nảy mầm ở điều kiện phòng thí nghiệm trong 7 ngày. Theo dõi các đĩa hạt thường xuyên và bổ sung dung dịch PEG-6000 ở 5 mức nêu trên theo từng công thức thí nghiệm để tránh hiện tƣợng bị khô hạt.
Với T = 25oC, các thế thẩm thấu (Ψs) gây ra bởi PEG-6000 lần lƣợt là 0, -2, -3, -4, -6 bar, tương ứng với nồng độ (C) của PEG-6000 được tính bằng gam PEG-6000/kg H2O (g PEG-6000/lít nước cất) lần lượt là:
Bảng 3.2. Thế thẩm thấu tính theo khối lƣợng PEG-6000 tan trong 1kg H2O Thế thẩm thấu (bar) PEG-6000 (g/kg H2O)
0 0
-2 119,57
-3 151,30
-4 178,34
-6 223,66
Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của hạn đến các chỉ tiêu sinh lý, sinh trưởng phát triển và hình thành năng suất của các giống đậu xanh
- Mô tả thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc thực hiện trong vụ Hè Thu năm 2012 từ tháng 6 đến tháng 9 tại nhà lưới có mái che của Viện Khoa học Kỹ thuật nông nghiệp Bắc Trung Bộ. Cây được trồng trong chậu nhựa cao 40 cm, đường kính 30 cm. Mỗi chậu chứa 7kg đất cát ven biển lấy tại khu vực đất chuyên màu trên vùng đất cát ven biển huyện Nghi Lộc, Nghệ An. Đất đƣợc phơi khô, sàng kỹ, trộn phân bón lót cho mỗi chậu 0,03g N + 0,64g P2O5 + 0,43g K2O. Mỗi chậu gieo 10 hạt cách mặt chậu 3-4 cm, sau khi mọc để lại 3 cây/chậu. Chậu đƣợc đặt trong nhà lưới có mái che. Nhiệt độ, độ ẩm không khí phụ thuộc môi trường.
- Các giống tham gia thí nghiệm gồm: Đậu Tằm, T135, V123, VN99-3, KP11, ĐX208, ĐX11, ĐX14, ĐX16, ĐX22, ĐXVN5 và ĐXVN6 tương ứng với 12 công thức trong từng giai đoạn gây hạn.
- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thực hiện 3 thí nghiệm cho 3 giai đoạn gây hạn khác nhau (bắt đầu ra hoa, ra hoa rộ, quả mẩy). Thí nghiệm 1 nhân tố bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (RCD) với 3 lần nhắc lại. Mỗi lần nhắc lại là 3 chậu. Thực hiện tưới nước đầy đủ đảm bảo độ ẩm từ 70-80% (sử dụng máy đo độ ẩm Takemura TD15 – Nhật để kiểm tra) từ khi gieo hạt cho đến thời kỳ cần gây hạn, tại thời kỳ gây hạn (bắt đầu ra hoa), (ra hoa rộ), (quả mẩy) ngừng tưới nước cho đến khi cây bị héo khoảng 70% (70-75% lá bị héo) tưới nước trở lại.
Để đánh giá năng suất và mức giảm năng suất trong điều kiện bị hạn so với điều kiện tưới nước đầy đủ bố trí công thức đối chứng (thí nghiệm tưới nước đầy đủ cho 12 giống đậu xanh). Thí nghiệm 1 nhân tố đƣợc bố trí theo kiểu RCD
gồm 12 công thức, mỗi giống trồng 3 chậu, mỗi chậu 3 cây. Thực hiện tưới nước đầy đủ (duy trì độ ẩm 70-80%) trong suốt thời gian trồng.